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NK-Zelle

Autor: Leandro Alegsa

01-11-2021

Natürliche Killerzellen (oder NK-Zellen) sind eine für das angeborene Immunsystem kritische Lymphozytenart. NK-Zellen bieten eine schnelle Antwort auf Zellen, die mit Viren infiziert sind, oder auf bakterielle Zellen. Die Reaktion erfolgt etwa 3 Tage nach der Infektion. NK-Zellen reagieren auch auf die Bildung von Tumoren.

NK-Zellen sind einzigartig: Sie haben die Fähigkeit, gestresste Zellen in Abwesenheit von Antikörpern und Major Histocompatibility Complex (MHC) zu erkennen. Dies ermöglicht eine viel schnellere Immunreaktion.

In frühen Experimenten an Krebspatienten und Tieren fanden die Forscher eine so genannte "natürliche" Reaktivität. Das heisst, eine bestimmte Zellpopulation schien in der Lage zu sein, Tumorzellen abzutöten, ohne zuvor für sie sensibilisiert worden zu sein. Zuerst dachten viele, dass diese Beobachtungen Artefakte seien. Bis 1973 wurde jedoch eine "natürliche" Tötungsaktivität bei einer Vielzahl von Spezies festgestellt, und es wurde die Existenz einer separaten Linie von Zellen mit dieser Fähigkeit vorgeschlagen.

Funktion

Um ihre zytotoxische Aktivität zu kontrollieren, besitzen NK-Zellen zwei Arten von Oberflächenrezeptoren: aktivierende Rezeptoren und inhibitorische Rezeptoren. Wenn die NK-Zelle aktiviert wird, zerstört sie die Zellen, die sie eingeschaltet haben.

Kleine Körnchen in ihrem Zytoplasma enthalten Proteine und Enzyme, die als Granzyme bezeichnet werden. Sie werden in der Nähe einer Zelle freigesetzt, die ihre Wirkung ausgelöst hat. Ein Protein Perforin bildet Poren in der Zellmembran der Zielzelle, wodurch ein Kanal entsteht, durch den Enzyme und andere Moleküle eindringen können. Dadurch wird die Zielzelle getötet. Die Einzelheiten variieren je nachdem, ob es sich bei dem Ziel um ein Virus, ein Bakterium oder eine Tumorzelle handelt.

Hypothese

MHC i der Klasse I kann als inhibitorischer Ligand für natürliche Killerzellen (NKs) dienen. Die Verringerung des normalen Niveaus von Oberflächen-MHC der Klasse I, ein Mechanismus, der von einigen Viren und bestimmten Tumoren eingesetzt wird, um CTL-Reaktionen zu umgehen, aktiviert die Abtötung von NK-Zellen. Diese inhibitorischen Rezeptoren erkennen MHC-Klasse-I-Moleküle, was erklären könnte, warum NK-Zellen Zellen mit einem niedrigen Niveau von MHC-Klasse-I-Molekülen abtöten. Diese Hemmung ist für die Rolle der NK-Zellen von entscheidender Bedeutung. MHC-Klasse-I-Moleküle sind die Hauptmethode, mit der Zellen virale oder Tumorantigene an zytotoxische T-Zellen weitergeben. Eine gemeinsame evolutionäre Anpassung daran, die sowohl bei intrazellulären Mikroben als auch bei Tumoren beobachtet wird, ist eine langfristige Herunterregulierung dieser MHC I-Moleküle. Dies macht die Zellen für die Wirkung von T-Zellen unempfindlich. NK-Zellen könnten sich als evolutionäre Antwort entwickelt haben: Der Verlust von MHC würde diese Zellen der hemmenden Wirkung von MHC berauben und sie für den Angriff von NK-Zellen anfällig machen.

NK-Zellfunktion bei adaptiver Reaktion

Die adaptiveImmunantwort erzeugt nach einer Primärinfektion Gedächtniszellen. Dann erfolgt eine schnelle Reaktion auf spätere Infektionen durch dasselbe Antigen. Früher dachte man, dass NK-Zellen bei der adaptiven Immunantwort keine Rolle spielen, aber jetzt scheint es, als spielten sie eine Rolle.

Fragen und Antworten

F: Was sind natürliche Killerzellen?

A: Natürliche Killerzellen (oder NK-Zellen) sind eine Art von Lymphozyten, die für das angeborene Immunsystem wichtig sind.

F: Was ist die Funktion der natürlichen Killerzellen?

A: NK-Zellen sorgen für eine schnelle Reaktion auf Zellen, die mit Viren infiziert sind, oder auf bakterielle Zellen. NK-Zellen reagieren auch auf die Bildung von Tumoren.

F: Wann erfolgt die Reaktion der natürlichen Killerzellen nach einer Infektion?

A: Die Reaktion der natürlichen Killerzellen erfolgt etwa 3 Tage nach der Infektion.

F: Was macht natürliche Killerzellen einzigartig?

A: Natürliche Killerzellen sind einzigartig, weil sie die Fähigkeit besitzen, gestresste Zellen in Abwesenheit von Antikörpern und dem Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) zu erkennen.

F: Wie ermöglicht die einzigartige Fähigkeit der natürlichen Killerzellen eine schnellere Immunreaktion?

A: Die einzigartige Fähigkeit der natürlichen Killerzellen, gestresste Zellen in Abwesenheit von Antikörpern und des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) zu erkennen, ermöglicht eine viel schnellere Immunreaktion.

F: Was wurde in frühen Experimenten an Krebspatienten und Tieren beobachtet?

A: In frühen Experimenten an Krebspatienten und Tieren stellten die Forscher eine so genannte "natürliche" Reaktivität fest, was bedeutet, dass eine bestimmte Zellpopulation in der Lage zu sein schien, Tumorzellen abzutöten, ohne für sie sensibilisiert zu sein.

F: Wann wurde die Existenz einer separaten Linie von Zellen mit natürlicher Tötungsfähigkeit vermutet?

A: 1973 wurde die "natürliche Tötungsaktivität" bei einer Vielzahl von Spezies nachgewiesen und die Existenz einer separaten Zelllinie mit dieser Fähigkeit wurde vermutet.